新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 计算题热身练(5)（含解析）

这是一份新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 计算题热身练(5)（含解析），共3页。试卷主要包含了1　eq \f m等内容，欢迎下载使用。


(1)比例系数k值；
(2)上行路程L值．
答案 (1)0.1 (2)eq \f(67,185) m
解析 (1)设电动机的牵引绳张力为FT1，电动机连接小车的缆绳匀速上行，由能量守恒定律有UI＝I2R＋FT1v，
解得FT1＝7 400 N
小车和配重一起匀速，设绳的张力为FT2，对配重有FT2＝m0g＝400 N
设斜面倾角为θ，对小车有
FT1＋FT2＝(m1＋m2)gsin θ＋k(m1＋m2)g
而卸粮后给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行，则有m1gsin θ＝m0g＋km1g
联立各式解得sin θ＝0.5，k＝0.1
(2)关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动，设加速度大小为a，对系统由牛顿第二定律有(m1＋m2)gsin θ＋k(m1＋m2)g－m0g＝(m1＋m2＋m0)a，可得a＝eq \f(370,67) m/s2
由运动学公式可知v2＝2aL，解得L＝eq \f(67,185) m.
2.(2022·山东济宁市二模)2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置(HL－2M)在成都建成并实现首次放电．如图为其磁约束装置的简易原理图，同心圆圆心O与xOy平面坐标系原点重合，半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场B1(B1未知)，环形区域Ⅱ中有方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场B2，且B2＝0.4B1.质量为m、电荷量为q、速度为v0的氢核从坐标为(0，R0)的A点沿y轴负方向射入磁场区域Ⅰ，粒子经过坐标为(eq \f(\r(2),2)R0，eq \f(\r(2),2)R0)的P点，且氢核恰好能够约束在磁场区域内运动，不计氢核的重力．已知tan 22.5°≈0.4.
(1)求区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小；
(2)求环形外圆的半径R；
(3)求粒子从A点沿y轴负方向射入磁场Ⅰ至再次从A点沿y轴负方向进入磁场Ⅰ的运动总时间．
答案 (1)eq \f(5mv0,2qR0) (2)(eq \r(2)＋1)R0 (3)eq \f(72πR0,5v0)
解析 (1)设OP与水平方向的夹角为α，
由几何关系得tan α＝eq \f(\f(\r(2),2)R0,\f(\r(2),2)R0)＝1
tan eq \f(90°－α,2)＝eq \f(r1,R0)
联立解得r1＝0.4R0
由牛顿第二定律得qv0B1＝meq \f(v02,r1)
解得B1＝eq \f(5mv0,2qR0)
(2)由洛伦兹力提供向心力，得qv0B2＝meq \f(v02,r2)，
解得r2＝eq \f(10,4)r1＝R0
由几何关系得
R＝eq \r(R02＋r22)＋r2＝(eq \r(2)＋1)R0
(3)氢核在区域Ⅰ内的周期为
T1＝eq \f(2πr1,v0)＝eq \f(0.8πR0,v0)
氢核在区域Ⅱ内的周期为
T2＝eq \f(2πr2,v0)＝eq \f(2πR0,v0)
由几何关系得∠AOQ＝45°＋90°＝135°
由几何关系得360°n1＝135°n2(n1、n2为正整数)
解得n2min＝8
则总时间为
t＝(eq \f(180°－45°,360°)T1＋eq \f(360°－90°,360°)T2)n2min＝eq \f(72πR0,5v0).